馬洪波　李傳哲　寧運(yùn)旺

摘要：研究甘薯生長(zhǎng)前期、生長(zhǎng)中期蘇薯14和徐薯28的N、P、K養(yǎng)分分配特性，設(shè)4個(gè)處理，分別為缺N、缺P、缺K、對(duì)照（不施肥），4次重復(fù)，從甘薯栽插成活到1個(gè)月取第一次植株樣，為前期，再1個(gè)月取第二次植株樣，為中期，每次取樣將植株樣分為葉、莖、柄、細(xì)根、膨大根5個(gè)部分，烘干消煮，分析甘薯N、P、K養(yǎng)分含量。結(jié)果表明：生長(zhǎng)前期到生長(zhǎng)中期，蘇薯14和徐薯28的N、P、K元素均由地上部向地下部轉(zhuǎn)移，蘇薯14 N元素轉(zhuǎn)移量高于徐薯28，P、K元素轉(zhuǎn)移量低于徐薯28。甘薯地上部N、P、K元素含量減少，地下部N、P、K元素含量增加，表明甘薯前期養(yǎng)分主要供地上部生長(zhǎng)，中期養(yǎng)分主要供地下部生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：甘薯；營(yíng)養(yǎng)元素；前中期生長(zhǎng)；養(yǎng)分分配

中圖分類號(hào)：S531.06 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2016）07-0155-03

N、P、K為作物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)于作物生長(zhǎng)發(fā)育極其重要。在作物生產(chǎn)中，關(guān)于N、K營(yíng)養(yǎng)的吸收利用與分配也是研究熱點(diǎn)[1-6]。有關(guān)水稻、玉米、小麥、棉花、油菜養(yǎng)分N、P、K吸收規(guī)律研究已有很多報(bào)道[7-10]，而對(duì)甘薯的研究則很少。甘薯淀粉含量高，增產(chǎn)潛力大，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，既是一種關(guān)乎糧食安全的作物，也是一種能源作物；同時(shí)甘薯具有適應(yīng)性廣、對(duì)環(huán)境要求低、從移栽到產(chǎn)量形成需要的時(shí)間短、對(duì)逆境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)[11]。甘薯生長(zhǎng)前期和中期是甘薯膨大的關(guān)鍵時(shí)期[12]，N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素的缺乏會(huì)造成甘薯代謝紊亂，會(huì)影響地上部莖葉的生長(zhǎng)狀況及塊根膨大。本試驗(yàn)選擇在大田生產(chǎn)條件下，比較生長(zhǎng)性狀相差較大的2個(gè)甘薯品種，分析缺N、缺P、缺K條件下的甘薯前期、中期養(yǎng)分吸收分配狀況，以期為甘薯生產(chǎn)中合理施用N肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間小區(qū)試驗(yàn)在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合基地進(jìn)行，供試土壤為江蘇省南京地區(qū)典型的馬肝土，pH 值6.5，有機(jī)質(zhì)含量為1.39%，速效N含量為107.31 mg/kg，有效P含量為1215 mg/kg，速效K含量為184.93 mg/kg。根據(jù)全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，供試土壤為含N量、含P量中等，含K量高的土壤。試驗(yàn)處理為肥料處理，缺N（施P肥+K肥，-N）、缺P（施N肥+K肥，-P）、缺K（施N肥+P肥，-K）、對(duì)照（施N肥+P肥+K肥），N肥、P肥、K肥分別為尿素、普通過磷酸鈣、硫酸鉀，施用量分別為90、75、150 kg/hm2。供試的2個(gè)甘薯品種分別為蘇薯14、徐薯28。4次重復(fù)，32個(gè)小區(qū)，隨機(jī)排列，每小區(qū)面積為4 m×8 m=32 m2。

1.2 取樣

甘薯移栽滿1月后取樣，為甘薯生長(zhǎng)前期，再過1個(gè)月后取樣，為甘薯生長(zhǎng)中期，再過2個(gè)月收獲測(cè)產(chǎn)。在固定重復(fù)的取樣行順次取樣，每次取3株，帶回實(shí)驗(yàn)室后將甘薯植株分為莖、葉、柄、細(xì)根、膨根，稱鮮質(zhì)量，然后烘干、磨細(xì)，留存分析全N、全P、全K含量。

1.3 方法

采用H2SO4-H2O2消煮、凱氏定氮法測(cè)定植株全N含量，采用鉬銻抗比色法測(cè)定植株全P含量，采用火焰光度法[14]測(cè)定植株全K、全Na含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析與處理

采用Excel 2003和 SPSS.17 軟件處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 NPK缺乏對(duì)甘薯生長(zhǎng)前期各器官NPK含量分布的影響

從表1可以看出，從第一次取樣的甘薯各部分含N量看，-N處理下蘇薯14葉、柄、莖、膨根、細(xì)根含N量均顯著低于CK，與CK相比分別降低19.44%、24.99%、33.96%、4689%、33.58%；-P和-K處理下甘薯葉、柄、莖、細(xì)根含N量與CK相比均未達(dá)到顯著水平。-P處理下蘇薯14柄、莖、膨根的含P量顯著低于CK，與CK相比分別降低2577%、26.95%、31.63%；-N和-K處理下甘薯葉、柄、莖、膨根、細(xì)根的含P量與CK相比均未達(dá)到顯著水平；從含K量上看，-N、-P、-K處理下甘薯葉、柄、莖、膨根、細(xì)根含K量與CK相比均未達(dá)到顯著水平，但-N處理下甘薯葉、柄、莖、膨根、細(xì)根的含K量顯著高于-K處理，分別升高2029%、3344%、37.65%、44.85%、37.44%。-N處理下徐薯28葉、柄、莖、膨根、細(xì)根含N量顯著低于CK，同時(shí)-N處理下甘薯柄、莖、膨根、細(xì)根的含N量顯著低于-K處理；-N和-K 處理下甘薯地上部葉、柄、莖含P量顯著高于-P和CK處理；-P和-K處理下甘薯細(xì)根含P量顯著低于CK；-K處理下甘薯葉、柄、細(xì)根含K量顯著低于CK。

表2同。

蘇薯14生長(zhǎng)前期養(yǎng)分分配規(guī)律為：-N、-P、-K處理下葉部N含量最多，-N、-P處理下膨根N含量最少，-K處理下細(xì)根N含量最少；-N、-P、-K處理下葉部P含量最多，細(xì)根P含量最少；-N、-P、-K處理下莖部K含量最多，細(xì)根K含量最少。徐薯28生長(zhǎng)前期養(yǎng)分分配規(guī)律為：-N、-P、-K處理下葉部N含量最多，膨根N含量最少；-N、-P、-K處理下葉部P含量最多，細(xì)根P含量最少；-N、-P、-K處理下柄部K含量最多，細(xì)根K含量最少。蘇薯14的地上部（莖、葉、柄）平均N含量為48.44 g/kg，地下部（膨根、細(xì)根）的平均N含量為25.26 g/kg；地上部P平均含量為4.07 g/kg，地下部P平均含量為3.14 g/kg；地上部K平均含量為27.99 g/kg，地下部的K平均含量為14.75 g/kg。徐薯28地上部N平均含量為41.96 g/kg，地下部N平均含量為21.95 g/kg；地上部P平均含量為4.04 g/kg，地下部P平均含量為2.86 g/kg；地上部K平均含量為32.88 g/kg，地下部K平均含量為16.09 g/kg。

2.2 NPK缺乏對(duì)甘薯生長(zhǎng)中期各器官NPK含量分布的影響

從表2可以看出，-N處理下蘇薯14葉、膨根、細(xì)根含N量顯著低于CK，與CK相比分別降低25.77%、43.95%、2664%；-K處理下蘇薯14地下部膨根、細(xì)根的含N量顯著低于CK，分別降低44.09%、27.41%；-P處理下蘇薯14葉、柄、莖的含P量顯著低于CK，與CK相比分別降低29.92%、18.56%、10.89%；-K處理下甘薯地下部柄、莖、膨根含P量顯著低于CK；-K處理下甘薯葉、柄、莖、膨根、細(xì)根的含K量均顯著低于CK。各處理下徐薯28地上部葉、莖、柄含N量與CK相比均未達(dá)到顯著水平；-P處理下徐薯28地上部葉、柄、莖含P量均顯著低于CK；-K處理下徐薯28葉、柄、莖、膨根、細(xì)根含K量均顯著低于CK。

蘇薯14生長(zhǎng)中期養(yǎng)分分配規(guī)律為：-N、-P、-K處理下葉部N含量最多，膨根N含量最少；-N、-P、-K處理下莖部P含量最多；-N、-P處理下葉部P含量最少；-K處理下膨根P含量最少；-N、-P、-K處理下莖部K含量最多，膨根K含量最少。徐薯28生長(zhǎng)中期養(yǎng)分分配規(guī)律為：-N、-P、-K處理下葉部N含量最多，膨根N含量最少；莖部P含量最多，膨根P含量最少；莖部K含量最多，膨根K含量最少。綜合來看，蘇薯14的地上部（莖、葉、柄）、地下部（膨根、細(xì)根）平均N含量分別為25.26、36.85 g/kg；地上部、地下部平均P含量分別為3.14、3.60 g/kg；地上部、地下部平均K含量分別為14.75、21.37 g/kg。徐薯28地上部、地下部平均N含量分別為21.95、31.96 g/kg；地上部、地下部平均P含量分別為2.86、3.45 g/kg；地上部、地下部平均K含量分別為1609、24.48 g/kg。

2.3 NPK缺乏對(duì)甘薯生長(zhǎng)前期到生長(zhǎng)中期各器官NPK含量分布變化的影響

-N、-P、-K處理下，蘇薯14和徐薯28生長(zhǎng)前期N含量分布沒有變化，N主要分布在葉部，膨根最少；生長(zhǎng)中期N含量分布也沒發(fā)生變化，主要分布在葉部，膨根最少。-N、-P、-K處理下，蘇薯14生長(zhǎng)前期K含量主要分布在莖部，細(xì)根最少；生長(zhǎng)中期K含量仍然主要在莖部，膨根最少。-N、-P、-K處理下，徐薯28 K含量主要分布在柄部，細(xì)根最少；生長(zhǎng)中期卻主要在莖部，膨根最少。生長(zhǎng)前期到生長(zhǎng)中期，蘇薯14和徐薯28的N、P、K元素均由地上部向地下部轉(zhuǎn)移，蘇薯14 N轉(zhuǎn)移量高于徐薯28，P、K轉(zhuǎn)移量低于徐薯28。

3 結(jié)論與討論

目前，關(guān)于不同甘薯品種植株體內(nèi)N、P、K含量以及甘薯生長(zhǎng)前期、生長(zhǎng)中期葉、柄、莖、膨根、細(xì)根中N、P、K分配規(guī)律研究很少，大多研究報(bào)道集中在N、P、K等外源肥料因素對(duì)甘薯植株生長(zhǎng)發(fā)育以及塊根形成與膨大的影響方面[14-18]。Osaki 等利用76年長(zhǎng)期缺N、缺P、缺K的土壤進(jìn)行甘薯田間試驗(yàn)結(jié)果表明，缺N可顯著降低甘薯植株各器官N素含量，但對(duì)根系含N量的影響不顯著，同時(shí)增加P的吸收；減P處理雖可降低植株各器官含P量，但影響并不顯著；缺K條件下，甘薯各器官的K素含量均顯著減少[19]。本研究結(jié)果表明，缺N處理下，甘薯生長(zhǎng)前期、生長(zhǎng)中期可顯著降低2個(gè)甘薯品種植株各器官N素含量，這與前人研究結(jié)論[20]一致。缺P處理下蘇薯14生長(zhǎng)前期各器官P含量均降低。

寧運(yùn)旺等研究表明，-N、-P、-K處理下甘薯生長(zhǎng)前期葉片N含量最高，柄最低；根部P含量最高，柄最低；莖部K含量最低，根部最高[21]。本研究結(jié)果表明，-N、-P、-K處理下，蘇薯14和徐薯28 N元素主要分布在葉部，根部最少；蘇薯14和徐薯28 P元素主要分布在葉部，根部最少。之所以與前人研究結(jié)論不同，可能與試驗(yàn)基質(zhì)不同有關(guān)。-N、-P、-K處理下，蘇薯14和徐薯28生長(zhǎng)中期N元素主要分布在葉部，根部最少；蘇薯14與徐薯28 K元素主要分布在莖部，根部最少。生長(zhǎng)前期到生長(zhǎng)中期，蘇薯14和徐薯28的N、P、K元素均由地上部向地下部轉(zhuǎn)移，蘇薯14 N元素轉(zhuǎn)移量高于徐薯28，P、K元素轉(zhuǎn)移量低于徐薯28。甘薯地上部N、P、K元素含量減少，地下部N、P、K元素含量增加，表明甘薯前期養(yǎng)分主要供地上部生長(zhǎng)，中期養(yǎng)分主要供地下部生長(zhǎng)。甘薯生長(zhǎng)前期-N、-P、-K處理下蘇薯14 K元素主要分布在莖部，徐薯28 K元素主要分布在柄部；甘薯生長(zhǎng)中期-N、-P處理下，蘇薯14葉部P含量最少，徐薯28膨根P含量分布最少。甘薯地上部N、P、K含量減少，地下部N、P、K含量增加，表明前期的養(yǎng)分主要供地上部生長(zhǎng)，中期養(yǎng)分主要供地下部生長(zhǎng)，說明前期基肥對(duì)地上部生長(zhǎng)的重要性，中期養(yǎng)分對(duì)甘薯膨大的意義重大。

參考文獻(xiàn)：

[1]Przulj N，Momcilovic V. Genetic variation for dry matter and nitrogen accumulation and translocation in two-rowed spring barley Ⅱ. nitrogen translocation[J]. European Journal of Agronomy，2001，15（4）：255-265.

[2]Martre P，Porter J R，Jamieson P D，et al. Modeling grain nitrogen accumulation and protein composition to understand the sink/source regulations of nitrogen remobilization for wheat[J]. Plant Physiology，2003，133（4）：1959-1967.

[3]Kichey T，Hirel B，Heumez E，et al. In winter wheat （Triticum aestivum L.），post-anthesis nitrogen uptake and remobilisation to the grain correlates with agronomic traits and nitrogen physiological markers[J]. Field Crops Research，2007，102（1）：22-32.

[4]郭 強(qiáng)，于玲玲，賀嬌嬌，等. 不同氮磷鉀配比控釋肥對(duì)糯玉米產(chǎn)量性狀及經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（11）：104-106.

[5]鄭 偉，張麗妍，邊麗梅，等. 氮磷鉀配施和密度對(duì)玉米產(chǎn)量的效應(yīng)分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（5）：67-69.

[6]郭瀠瀠，邱寶平，符云鹛，等. 氮磷鉀配施比鋤對(duì)曬紅煙碳氮代謝關(guān)鍵酶活性及化學(xué)成分的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（5）：95-98.

[7]李 靜. 水稻高產(chǎn)優(yōu)化施肥的模擬研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（3）：76-79.

[8]楊益花，許乃霞，蘇祖芳. 不同施氮量對(duì)水稻品種植株氮素吸收利用的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（2）：71-74.

[9]邵 帥，蔣文春，蘇 仲，等. 硫肥對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（2）：91-93.

[10]陳 鋒，張潔夫，浦惠明，等. 雜交油菜寧雜11號(hào)肥料與密度試驗(yàn)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（5）：113-114.

[11]劉慶昌. 甘薯在我國(guó)糧食和能源安全中的重要作用[J]. 科技導(dǎo)報(bào)，2004（9）：21-22.

[12]呂長(zhǎng)文，趙 勇，唐道彬，等. 不同類型甘薯品種氮、鉀積累分配及其與產(chǎn)量性狀的關(guān)系[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2012，18（2）：475-482.

[13]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[14]史春余，王振林，趙秉強(qiáng)，等. 鉀營(yíng)養(yǎng)對(duì)甘薯塊根薄壁細(xì)胞微結(jié)構(gòu)、14C同化物分配和產(chǎn)量的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2002，8（3）：335-339.

[15]王 鋒，王汝娟，陳曉光，等. 不同類型鉀肥對(duì)甘薯鉀素積累和利用率的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（10）：77-80.

[16]吳旭銀，張淑霞，常連生，等. 甘薯“冀審薯200001”鈣鎂硫吸收特性的研究[J]. 河北職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，15（4）：13-16，33.

[17]姚寶全. 甘薯氮磷鉀肥效與適宜用量研究[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2007，22（2）：136-140.

[18]史春余，張曉冬，張 超，等. 甘薯對(duì)不同形態(tài)氮素的吸收與利用[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2010，16（2）：389-394.

[19]Osaki M，Ueda H，Shinano T，et al. Accumulation of carbon and nitrogen compounds in sweet potato plants grown under deficiency of N，P，or K nutrients[J]. Japanese Society of Soil and Plant Nutrition，1995，41（3）：557-566.

[20]任麗花，余 華，劉文靜，等. 氮磷鉀缺乏對(duì)薯蔓并長(zhǎng)期甘薯生物量累積、養(yǎng)分吸收與分配及其品質(zhì)的影響[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，29（12）：1186-1191.

[21]寧運(yùn)旺，馬洪波，許仙菊，等. 氮磷鉀缺乏對(duì)甘薯前期生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，46（3）：486-495.